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破碎是选矿工业流程中的关键环节。破碎过程中要求机腔料位稳定,以提高处理量并进而提高整个破碎流程的效率。论文以马钢南山选矿破碎系统为对象,研究了破碎给矿系统的自动控制问题。
论文首先介绍了破碎的工艺流程,接着采用试验建模方法建立了被控对象的数学模型,破碎给矿过程是一个典型的滞后过程。
论文采用常规PID控制、微分反馈控制、Smith预估控制以及串级控制方法,分别对给矿纯滞后系统进行仿真研究。常规PID控制超调量大,易振荡;微分反馈控制虽有改善但效果不明显:Smith预估控制在仿真中性能改善明显,但对模型依赖性很强,实际中难以应用:串级控制较单回路PID控制在动态性能、抗扰动能力和自适应能力都有了很大的改善。
为了进一步提高系统的控制性能,论文采用基于模糊逻辑的给矿控制策略,仿真表明模糊串级控制方案实现了对破碎给矿纯滞后系统的有效控制。本系统采用模糊串级控制方案是抑制纯滞后过程的有效方法,具有比常规PID控制算法更好的动态特性和鲁棒性。
论文最后给出了控制系统的实现,完整阐述了控制器选择、设备选型、硬件搭建、软件编程、调试与运行等诸多问题,机腔料位稳定控制在300±20mm,实现了给矿自动控制系统的设计目标。本文所给出的控制算法和程序可直接或稍加修改即可应用于生产实际过程中。